ANYSY实验报告

《有限元应用基础》

实验报告

班 级: 姓 名: 学 号:

学 院: 机械与动力工程学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 指导老师:

机械与动力工程学院 2015年11月

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实验一 ANSYS软件熟悉和前处理

一、实验目的:

熟悉ANSYS Workbench软件菜单、窗口等环境、软件分析功能及解题步骤。

二、实验设备:

微机(P4配置),ANSYS Workbench软件(教学版),Windows XP操作系统。

三、实验内容:

(一)、实验原理及实验步骤:

(1)、功能介绍: 1)、工具箱:

Workbench工具箱组成如 图1。 第一项 分析系统,最常用。 第二项 组件系统,就是构成分析系统的各个组成元素。第三项 耦合分析。

第四项 设计探索,包括优化设计和可靠性设计。

·第一项 分析系统:

分析系统组成如图2。包含四类:固体分析;流体分析;热分析;电磁场分析。

固体分析,有静力学分析和动力学分析。静力学分析中,有两支。第一支就是纯粹的静力学分析,static structural,以及static structural(samcef),分别用不同的求解器计算静力学问题。动力学分析则范围广阔,包含modal模态分析,modal(samcef)模态分析,harmonic response谐响应分析,random vibriation随机振动分析,response spectrum响应谱分析。这些分析之中,模态分析至关重要。因为所谓的谐响应分析,随机振动分析,响应谱分析都以之为基础。还有瞬态动力学分析,是当激励很快的改变时,要求结构的响应问题。 第二项 组件系统:

如图3。组件系统包含了诸多单元模块,是构成前面分析系统的基础。可以组装,也可以单独使用。 第三项 耦合场分析:

如图4。

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图4 耦合场

图 1 工具箱

图2 分析系统

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前两个是流固体耦合分析,分别是从CFX,FLUENT到静力学分析的耦合;然后是预应力模态的分析,是先做静力学分析,得到应力后,再做模态分析;接着是随机振动分析,就是先做模态分析,再做随机振动分析;接着是响应谱分析,同样是先做模态分析,再做响应谱分析;最后是热应力问题,是先做热分析,得到温度后,把温度导入到结构场,再做应力分析。 第四项 设计探索模块:

如图5。第一个是全局优化,第二个是参数关联,第三个是响应面,是根据前面的有限次仿真,找到设计变量和目标变量之间的关系,从而用一个所谓的响应面勾勒出来,实际上就是曲线拟合的问题。最后一个是6sigma分析,属于鲁棒性分析。

2)、界面介绍:

图3 组件系统

图5 设计探索

(2)、分析的基本过程: 1)、制定分析方案。 2)、前处理。

a)、建立、导入模型 。 b)、定义材料属性。

c)、设定网格划分参数并划分网格。 3)、求解。 a)、在Solution分支中添加结果输出项。 b)、点击工具条中的Solve 按钮或选中Solution点击右键选择Solve便可进行求解。 4)、后处理:

求解完成后,选中结果输出项,在工具条中出现各种后处理工具。

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